(57)【要約】【課題】  たとえば生石灰のような、粉砕時に粉砕装置に付着しやすい材料を対象にしても、付着が著しく軽減され、したがって粉砕効率が低下することなく、かつ、所望の粒度に到達することが容易であるような粉砕方法を提供する。【解決手段】  被粉砕材料１００重量部に対し、０．１〜１０重量部の廃トナーを添加して粉砕する。廃トナー中の黒鉛成分が潤滑剤ないし剥離剤の作用をして、粉末が容器または粉砕媒体の表面に付着することを抑制するため、粉砕効率が低下せず、所望の粒度の粉末が容易に得られる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉砕により生じた粉末が粉砕装置に付着して粉砕の妨げになるような材料を粉砕するに当たり、粉末の付着を抑制して粉砕を進める粉砕方法であって、被粉砕材料１００重量部に対し、０．１〜１０重量部の廃トナーを添加して粉砕することを特徴とする粉砕方法。
【請求項２】
被粉砕材料が生石灰または生石灰と他の材料との混合物である請求項１の粉砕方法。
【請求項３】
粉砕装置として、振動ミル、ボールミルまたはロッドミルを使用して実施する請求項１の粉砕方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粉砕方法、とくに無機質材料の粉砕方法に関し、粉砕に当たって粉砕装置に付着しやすい材料の粉砕を、付着によるトラブルをなくし、または軽減して実施することを可能にする粉砕方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば石灰石ＣａＣＯ３を焼成して得た生石灰ＣａＯを粉砕し、粉末状の生石灰を得ようとする場合、粉砕によって生じた粉末が、粉砕装置に付着する傾向がみられる。その結果、粉砕の効率が低下して目的とする粒度に到達できないことがある。こうした粉砕装置への被粉砕材料の付着を抑制して、円滑に粉砕を行えるようにすることを意図して、ステアリン酸、シリコンオイル、プロピレングリコールまたはジプロピレングリコールのような、付着抑制剤が使用されている。この種の付着抑制剤は、粉砕に関する限りは有用で、被粉砕材料に対して重量で数％添加することにより、効果的に付着を防止することができる。
【０００３】
ところが、既知の付着抑制剤を使用して粉砕した粉末、たとえば上記の生石灰粉末を加圧成型してペレットやブリケットにしようとしたとき、得られる成型体の強度が低く、通常の取り扱いや輸送に耐えないことが多い。この傾向は、付着性の強い被粉砕材料と、付着性がほとんど、または全くない被粉砕材料とを混合して粉砕する場合、しかも、後者が比較的多量であって、前者の付着性が希釈され弱まることが期待できるような量比においても、なお顕著にみられる。たとえば、製鋼原料として転炉に投入される生石灰−鉄鉱石の混合物のペレット（重量で、生石灰４０％＋鉄鉱石６０％）を製造するため、石灰石と鉄鉱石粉末とを混合粉砕する場合に、上述したような付着の問題がある。それゆえ、粉末成型体の強度を低下させることなく、粉砕時に被粉砕材料が粉砕装置に付着することを防止する方策が求められていた。
【０００４】
一方、近年のＯＡ機器の発達・普及につれて、複写機、ファクシミリ、プリンターの類において、インクとして個体粉末のトナーが多用されるようになった。それに伴い、廃トナーとして取り扱われる廃棄物も多量に発生するようになった。トナーも廃トナーも、比較的溶融しやすい熱可塑性合成樹脂と着色剤とからなる組成物であるから、これをバインダーとして利用することが、さまざまな技術分野で考えられた。
【０００５】
具体的な例をいくつか挙げれば、まず製鐵・製鋼の分野では、重金属を含んだ粉体ダストと廃トナーとを混合し、圧縮成型してペレットとしたものを金属溶解炉に投入することにより、金属の回収を行ない、バインダーを燃料として役立たせるというものがある（特許文献１）。含鉄ダスト類を廃トナーで結合し、粒子化して製鉄原料に使用というのも、同じ流れである（特許文献２）。アルミ滓ないしアルミ灰から製鋼用のフラックスを製造するのに、廃トナーを利用する提案もある（特許文献３、特許文献４）。
【特許文献１】特開２０００−０７０９００
【特許文献２】特開２００３−１４７４４６
【特許文献３】特開２００３−０１８４１２
【特許文献４】特開２００３−１３８３２０
【０００６】
火力発電所で発生するフライアッシュに廃トナーを加えて造粒してペレットとし、溶銑の保温や溶融スラグの成分調整に利用したり、燃焼熱を熱源とすることも提案されている（特許文献５）。微粉炭とタールバインダーとからなる成型炭の製造に、廃トナーを添加して混練する技術もある（特許文献６）。
【特許文献５】特開２００２−０９７５１４
【特許文献６】特開２００３−１１９４６９
【０００７】
発明者らは、このようにバインダーとして利用されている廃トナーを、生石灰から圧粉成型体を製造する作業に利用することを着想し、試みたところ、やはり効果が得られた。そこで、粉砕に続いて圧粉成型をする生石灰に対して、粉砕に先だって廃トナーの添加を行ない、粉砕と同時に混合させることで、工程を省略することを企てた。実験の結果、意外なことに、廃トナーの存在が粉砕装置への粉末の付着を著しく軽減すること、および、それに引き換えのように、廃トナーのバインダーとしての効果は、ほとんど失われるか、場合によってはむしろマイナスに作用することを見出した。ただし、マイナスといっても、粉砕に先立って添加され、それに続く成型工程に移行する廃トナーが、圧粉成型を実質上妨げるものではないこともわかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって本発明の目的は、発明者らが得た上記のような知見を活用し、粉砕時に粉砕装置に付着しやすい材料を対象にしても、付着が著しく軽減され、したがって粉砕効率が低下することなく、かつ、所望の粒度に到達することが容易である粉砕方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成する本発明の粉砕方法は、粉砕により生じた粉末が粉砕装置に付着して粉砕の妨げになるような材料を粉砕するに当たり、粉末の付着を抑制して粉砕を進める粉砕方法であって、被粉砕材料１００重量部に対し、０．１〜１０重量部の廃トナーを添加して粉砕することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の粉砕方法によるときは、廃トナーの中に着色剤として含まれている黒鉛質の炭素が、装置の壁や、ボールまたはロッドのような粉砕媒体の表面に付着してその表面を被覆し、潤滑剤ないし剥離剤のような作用をする結果、粉末の粉砕装置への付着が抑制されるものと解される。このようにして、本発明の粉砕方法においては、付着による粉砕効率の低下は実質上なく、かつ、所望の粒度に到達することが容易である。粉砕により得られた粉末には廃トナーが残留するが、それは多くの場合に後続する工程である、圧粉成型に対して妨げになるものではないから、本発明の粉砕方法は、製品である粉末に廃トナーが残留しても差し支えない限り、広く付着性の強い被粉砕材料の粉砕に適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
付着性の強い被粉砕材料は、上に挙げた生石灰がその代表であり、生石灰と他の材料との混合物、たとえば前記した生石灰−鉄鉱石粉末の混合物もまた、前述のように粉砕装置への付着の問題を含んでいるが、それらに対しても、本発明の粉砕方法は好適に実施することができる。
【００１２】
本発明に従い廃トナーを添加して粉砕することが有用な粉砕装置は、実用されているほとんどの装置に及ぶ。それらの中でも、振動ミル、ボールミルおよびロッドミルのように、装置の壁と粉砕媒体の間に、または粉砕媒体どうしの間に被粉砕材料が衝撃的に挟まれて粉砕が行われる機構をもつ装置に関して、本発明はとくに効果的である。
【００１３】
被粉砕材料に対する廃トナーの添加量は、その材料の付着しやすさの大小によっても必要量が異なるが、多くの場合に、重量で０．１％以上添加しないと、付着抑制の効果が得られない。好ましいのは１％以上であり、生石灰に関しては、とくに３〜５％である。この効果は、添加量を増しても飽和し、１０％を超えて添加しても、多くの場合にその意義がなくなる。
【実施例１】
【００１４】
生石灰４０重量部と鉄鉱石６０重量部とを配合した被粉砕材料混合物を、振動ミルで粉砕した。粉砕に当たり、表１に示す種々の付着抑制剤を、同じく表２に記載の割合（被粉砕材料に対する外数の重量％）で添加した。６０秒間の粉砕操作の後、振動ミルの内部を調べ、粉末の付着性の程度を、下記の５段階で評価した。
０：実質上付着なし
１：少々付着しているが、触れば落ちる程度
２：ある程度付着した
３：付着したが、スプーンで掻き落とせる
４：強固に付着していて、スプーンで掻き落とせない
【００１５】
得られたそれぞれの粉末を金型に入れ、９．８×１０７Ｐａの圧力を加えて圧粉成型し、直径４０mm×厚さ７mmのタブレットとした。この成型体について、木屋式硬度計を用いて強度（曲げ破壊荷重）を測定し、付着抑制剤が粉末の成型性に与える影響を調べた。その結果を、あわせて表１に示す。表１の結果から、下記の事項が結論される。
・既知の付着抑制剤は、配合率を高めるに伴って粉末の粉砕装置への付着度合いは低くなるが、圧粉成型体の強度は低下して、取り扱いに不適当なレベルになってしまう。
・付着抑制剤として廃トナーを使用した本発明の場合は、粉末の付着抑制の効果を得た上で、圧粉成型体の強度がよく保たれていて、付着抑制剤なしの場合に近い。大量に添加しても、成型性は低下することなく、むしろ向上する。
【００１６】
【表１】
2005177638.tif 000002
【実施例２】
【００１７】
実施例１で粉砕したものと同じ組成の混合物に、廃トナー３重量％を添加したものを、ボールミルを用いて粉砕した。比較のため、廃トナーを添加しないものも粉砕した。６０分間の粉砕後、ミルをあけて内容物を回収し、ボールへの粉末の付着の様子を調べるとともに、どの程度が粉砕装置全体（容器およびボール）に付着したかを、次の式により算出した。付着率＝（装入量−回収量）／装入量×１００（％）
【００１８】
この場合も、実施例１と同様に、タブレットへの成型と、その破壊荷重の測定とを行なった。その値を、上記の付着率とともに、表２に示す。
【００１９】
【表２】
2005177638.tif 000003